Введение

Вторая пилотируемая миссия на орбиту Луны

Apollo 10 (18–26 мая 1969 года) была четвертым пилотируемым космическим полетом в американской программе «Аполлон» и вторым полетом на орбиту Луны. NASA, оператор миссии, описала её как «генеральную репетицию» перед первой высадкой на Луну (Apollo 11, через два месяца). Миссия была обозначена как «F», предназначенная для испытания всех компонентов и процедур космического корабля, за исключением фактического спуска и посадки. После выхода космического аппарата на лунную орбиту, астронавт Джон Янг оставался в командном и служебном модуле (CSM), в то время как астронавты Томас Стаффорд и Джин Сернан пилотировали лунный модуль (LM) на расстояние от лунной поверхности – до точки, с которой начинается управляемый спуск для посадки в рамках посадочной миссии. После четырех орбит они вернулись к Янгу в CSM, и после того, как CSM завершил свой 31-й оборот вокруг Луны, они благополучно вернулись на Землю. Хотя NASA рассматривала возможность первой пилотируемой посадки на Луну в рамках миссии Apollo 10, планировщики миссии в конечном итоге решили, что целесообразно провести тренировочный полет для отработки процедур и техник. Во время полета экипаж столкнулся с некоторыми проблемами: колебаниями, похожими на «пого», во время фазы запуска, и кратковременным, неконтролируемым вращением ступени подъема LM на лунной орбите во время его автономного полета. Однако миссия достигла своих основных целей. Стаффорд и Сернан наблюдали и сфотографировали запланированное место посадки Apollo 11 в Море Спокойствия. Apollo 10 провела 61 час и 37 минут на лунной орбите, из которых около восьми часов Стаффорд и Сернан пилотировали LM отдельно от Янга в CSM, и около восьми дней в общей сложности в космосе. Кроме того, Apollo 10 установила рекорд максимальной скорости, достигнутой пилотируемым аппаратом: 39 897 км/ч (11,08 км/с или 24 791 миль/ч) 26 мая 1969 года во время возвращения с Луны. Позывными миссии были имена персонажей комикса Peanuts – Чарли Браун для CSM и Снупи для LM, которые стали неофициальными талисманами Apollo 10. Автор комикса Peanuts Чарльз Шульц также создал для NASA иллюстрации, связанные с миссией.

Экипаж и ключевой персонал управления миссией

13 ноября 1968 года НАСА объявило состав экипажа «Аполлона-10». Джону Янгу, пилоту командного модуля, было 38 лет, и он был командиром ВМС на момент полёта «Аполлона-10». Выпускник Технологического института Джорджии 1952 года, поступивший в ВМС после окончания учёбы и ставший лётчиком-испытателем в 1959 году, он был отобран в группу астронавтов № 2 вместе со Стаффордом. В 1965 году он совершил полёт в «Gemini 3» с Гасом Гриссомом, став первым американцем, не входившим в группу Mercury Seven, побывавшим в космосе. Янгу затем было поручено командование «Gemini 10» (1966) вместе с Майклом Коллинзом. Юджин Сернан, пилот лунного модуля, был 35-летним командиром ВМС на момент полёта «Аполлона-10». Окончил Университет Пердью в 1952 году и после окончания поступил на флот. В 1963 году Сернан был зачислен в третью группу астронавтов и совершил полёт со Стаффордом на «Gemini 9A» перед назначением в «Аполлон-10». С пятью предыдущими полётами на счету, экипаж «Аполлона-10» был самым опытным, достигавшим космоса, до эры космических шаттлов, и первым американским космическим экипажем, все члены которого были ветеранами космических полётов. В качестве резервного экипажа «Аполлона-10» были назначены Л. Гордон Купер-младший – командир, Донн Ф. Эйзель – пилот командного модуля и Эдгар Д. Митчелл – пилот лунного модуля. Согласно обычной ротации экипажей во время программы «Аполлон», Купер, Эйзель и Митчелл должны были полететь на «Аполлоне-13», но Купер и Эйзель больше никогда не летали. Дик Слейтон, директор по управлению полётами, считал, что Купер не тренировался с достаточной отдачей. Эйзель был исключён из-за инцидентов во время «Аполлона-7», где он был пилотом командного модуля и где возник конфликт между экипажем и наземными службами управления; он также был замешан в сложном бракоразводном процессе. Слейтон назначил их в резерв, поскольку у него было мало опытных астронавтов. Купер и Эйзель были заменены соответственно Аланом Шепардом и Стюартом Русой. Джордж Мюллер отклонил экипаж «Аполлона-13», посчитав, что им необходимо дополнительное время для подготовки. Экипаж был переведён на «Аполлон-14», где Шепард и Митчелл высадились на Луну. Для проектов «Mercury» и «Gemini» назначались основной и резервный экипажи, но для «Аполлона» была также сформирована третья группа астронавтов, известная как группа поддержки. Слейтон создал группы поддержки в начале программы «Аполлон» по совету Макдивитта, который возглавил «Аполлон-9». Макдивитт полагал, что с подготовкой, проводимой в различных центрах по всей территории США, встречи, требующие присутствия члена экипажа, могут быть пропущены. Члены группы поддержки должны были оказывать помощь по указанию командира миссии. Обычно это были астронавты с небольшим опытом, которые составляли правила миссии, план полёта и контрольные списки, а также поддерживали их в актуальном состоянии. Для «Аполлона-10» это были Джо Энгл, Джеймс Ирвин и Чарльз Дюк. Руководителями полёта были Джерри Гриффин, Глинн Ланни, Милт Виндлер и Пит Франк. Должностная инструкция руководителей полёта во время миссий «Аполлон» состояла из одного предложения: «Руководитель полёта может предпринять любые действия, необходимые для обеспечения безопасности экипажа и успеха миссии». Связистами (CAPCOM) были Дюк, Энгл, Джек Лоузма и Брюс МакКендлесс II.

Призывные знаки и знаки отличия миссии

Командному модулю был присвоен позывной "Чарли Браун", а лунному модулю – позывной "Снупи". Эти позывные были взяты из персонажей комикса "Peanuts" – Чарли Брауна и Снупи. Астронавты выбрали эти имена с одобрения Чарльза Шульца, автора комикса. Снупи уже некоторое время ассоциировался с космической программой: работники, показавшие выдающиеся результаты, награждались серебряными значками "Snoopy pins", а плакаты со Снупи можно было увидеть в учреждениях NASA, где этот мультяшный пёс обменял лётную шапку времён Первой мировой войны на космический шлем. На миссионном знаке в форме щита изображена большая, трёхмерная римская цифра X, установленная на поверхности Луны, что, по словам Стаффорда, должно было "показать, что мы оставили свой след". Хотя модуль не совершал посадку на Луну, значимость этой цифры символизирует вклад миссии в программу "Аполлон". На знаке изображён командный модуль, вращающийся вокруг Луны, и взлётный модуль лунного модуля, поднимающийся с низкой орбиты над лунной поверхностью с работающим двигателем. На заднем плане видна Земля. На плакате миссии широкая светло-синяя рамка содержит слово "APOLLO" вверху и имена членов экипажа внизу. Плакат отделан золотом. Дизайн знака разработал Аллен Стивенс из компании Rockwell International.

Обучение и подготовка

Миссия "Аполлон-10", или "F"-миссия, генеральная репетиция посадки на Луну, имела в качестве основных целей демонстрацию работы экипажа, космического аппарата и наземных средств поддержки во время пилотируемой миссии на лунную орбиту, а также оценку работоспособности лунного модуля на орбите вокруг Луны. Кроме того, планировалось попытаться сфотографировать посадочную площадку "Аполлон-2" (ALS 2) в Море Спокойствия – предполагаемое место посадки "Аполлона-11". По словам Стаффорда, наша задача состояла в том, чтобы доставить первый лунный модуль на Луну. Мы должны были взять лунный модуль, снизиться до высоты примерно десяти миль (около 16 километров) над Луной, девяти миль (около 15 километров) над горами, провести радиолокационную и фотосъемку, выбрать первое место посадки, выполнить первую стыковку на лунной орбите, определить несколько перспективных площадок для будущих посадок и вернуться домой. "Аполлон-10" должен был максимально точно следовать планам "Аполлона-11", включая траекторию полета к лунной орбите и обратно, график событий миссии и даже угол падения солнечных лучей на ALS 2. Однако посадка не планировалась. ALS 1, получивший этот номер, поскольку находился дальше всех на восток среди рассматриваемых площадок и также располагался в Море Спокойствия, был тщательно сфотографирован астронавтами "Аполлона-8". По предложению астронавта-ученого Харрисона Шмитта, запуск "Аполлона-10" был отложен на один день, чтобы ALS 2 можно было сфотографировать в оптимальных условиях. ALS 2 был выбран в качестве места посадки, поскольку он был относительно ровным, представлял научный интерес, а ALS 1 считался расположенным слишком далеко на восток. Таким образом, когда 10 января 1969 года была объявлена дата запуска "Аполлона-10", она была перенесена с 1 мая на 17 мая, а не на 16 мая. 17 марта 1969 года запуск был перенесен еще на один день – на 18 мая, чтобы обеспечить лучший обзор ALS 3, расположенного к западу от ALS 2. Мюллер, заместитель руководителя NASA по пилотируемым космическим полетам, заявил: "Были некоторые предположения о том, не попытался бы экипаж приземлиться, оказавшись так близко. Возможно, они бы этого захотели, но для этого лунного модуля посадка была невозможна. Это была ранняя модель, слишком тяжелая для лунной посадки, или, точнее, слишком тяжелая, чтобы успешно взлететь обратно к командному модулю. Это был тестовый модуль, предназначенный исключительно для генеральной репетиции, и он использовался именно таким образом."

Оборудование

Спускная ступень ЛМ была доставлена в КЦК 11 октября 1968 года, а подъемная ступень прибыла пять дней спустя. Они были состыкованы 2 ноября. Служебный модуль (СМ) и командный модуль (КМ) прибыли 24 ноября и были соединены двумя днями позже. Части ракеты-носителя «Сатурн-V» прибыли в ноябре и декабре 1968 года, а собранная ракета-носитель была установлена в здании сборки транспортных средств (ЗСТ) 30 декабря. После испытаний в высотной камере КМ был установлен на вершину ракеты-носителя 6 февраля 1969 года. Завершенный космический аппарат был вывезен на стартовый комплекс 39B 11 марта 1969 года. Тот факт, что он был собран в высоком отсеке 2 ЗСТ (впервые использованном), потребовал, чтобы гусеничный транспортер выехал из задней части ЗСТ, прежде чем обойти здание и присоединиться к основной гусеничной трассе, направляясь к стартовой площадке. Ракета-носитель для «Аполлона-10» была «Сатурн-V», обозначенная AS 505, пятая летная «Сатурн-V» и третья, доставившая астронавтов на орбиту. «Сатурн-V» отличался от использованного в «Аполлоне-9» более низким сухим весом (без топлива) в первых двух ступенях, с существенным уменьшением межступенчатой отсеки, соединяющей их. Хотя третья ступень S IVB была немного тяжелее, все три ступени могли нести больший запас топлива, а вторая ступень S II генерировала большую тягу, чем у «Аполлона-9». Космический аппарат «Аполлон» для миссии «Аполлон-10» состоял из командного модуля 106 (КМ 106), сервисного модуля 106 (СМ 106, вместе с КМ, известного как КМС 106), лунного модуля 4 (ЛМ 4), адаптера лунного модуля космического аппарата (СЛА), пронумерованного как СЛА 13A, и системы аварийного спасения (САС). СЛА являлся соединительной конструкцией, соединяющей приборный отсек на ступени S IVB ракеты-носителя «Сатурн-V» и КМС, и служил корпусом для ЛМ, в то время как САС содержала ракеты для вывода КМ в безопасное место в случае аварийного запуска. Приблизительно 76,99 метрических тонн, «Аполлон-10» стал самым тяжелым космическим кораблем, достигшим орбиты к тому моменту, и единственным, управляемым из диспетчерской 3. Проблемы, возникшие во время обратного отсчета, решались во время предусмотренных пауз и не задержали миссию. За день до запуска Сернан был остановлен за превышение скорости, возвращаясь после последнего визита к жене и ребенку. Не имея документов, удостоверяющих личность, и получив приказ никому не говорить, кто он, Сернан позже свидетельствовал в своей автобиографии, что боялся быть арестованным. Руководитель стартовой площадки Гюнтер Вендт, остановившийся поблизости после того, как узнал Сернана, объяснил ситуацию полицейскому, который затем освободил Сернана, несмотря на скептицизм офицера в том, что Сернан был астронавтом. Экипаж испытал довольно жесткую поездку на пути на орбиту из-за пого-колебаний. Примерно через 12 минут после взлета космический аппарат вышел на низкую околоземную орбиту с апогеем и перигеем. Все, казалось, было нормально во время проверки систем на околоземной орбите, и экипаж перезапустил третью ступень S IVB для достижения транслунного импульса (TLI) и отправки их к Луне. Аппарат снова содрогнулся во время выполнения импульса TLI, вызвав опасения Сернана, что им, возможно, придется прервать полет. Однако импульс TLI был завершен без происшествий. Затем Янг выполнил маневр транспозиции, стыковки и отделения, отделив КМС от ступени S IVB, повернувшись и состыковав нос к вершине лунного модуля (ЛМ), прежде чем отделиться от S IVB. «Аполлон-10» стал первой миссией, на борту которой была установлена цветная телевизионная камера, и диспетчеры миссии в Хьюстоне наблюдали, как Янг выполнял маневр. Вскоре после этого большая телевизионная аудитория увидела цветные изображения Земли. Одной из проблем, с которой столкнулись, было то, что миларовая крышка люка КМ сорвалась, рассыпав большое количество изоляции из стекловолокна в туннель, а затем и в КМ и ЛМ. S IVB была запущена с земли и отправлена на гелиоцентрическую орбиту с периодом 344,88 дня. Экипаж приготовился к путешествию на Луну. У них была небольшая нагрузка, и большую часть времени они тратили на изучение плана полета или сон. Они провели еще пять телевизионных трансляций на Землю и узнали, что более миллиарда человек посмотрели какую-то часть их деятельности. В июне 1969 года экипаж принял специальную премию «Эмми» от имени первых четырех экипажей «Аполлона» за их телевизионные трансляции из космоса. Потребовалась небольшая коррекция курса; она произошла на 26:32:56.8 миссии и длилась 7,1 секунды. Это привело «Аполлон-10» на траекторию, которую, как ожидалось, пролетит «Аполлон-11». Одной из проблем, с которой столкнулся экипаж, была плохо на вкус вода, поскольку Стаффорд, по-видимому, использовал двойную дозу хлора в их питьевой воде, которую нужно было поместить в их обезвоженную пищу для восстановления. Сразу после импульса вывода на круговую орбиту экипаж принял участие в запланированной получасовой цветной телевизионной трансляции с описанием и видеопередачей видов лунной поверхности внизу. Примерно через час после второго импульса экипаж ЛМ Стаффорд и Сернан вошли в ЛМ, чтобы проверить его системы. Их встретил снег из частиц стекловолокна из-за предыдущей проблемы, которую они очистили пылесосом, насколько это было возможно. Стаффорду пришлось помочь Сернану удалить мелкие кусочки из волос и бровей. Стаффорд позже заметил, что Сернан выглядел так, будто только что вышел из курятника, и что частицы заставляли их чесаться и попадали в систему кондиционирования воздуха, и они соскребали их с фильтров на протяжении всей миссии. После отстыковки Стаффорд и Сернан развернули шасси ЛМ и осмотрели системы ЛМ. КМС выполнил 8,3-секундный импульс с помощью своих двигателей RCS, чтобы отделиться от ЛМ примерно на 30 футов, после чего Янг визуально осмотрел ЛМ из КМС. КМС выполнил еще один импульс разделения, на этот раз отделив два космических корабля примерно на. Экипаж ЛМ затем выполнил маневр выхода на орбиту спуска, включив двигатель спуска на 27,4 секунды на 99:46:01.6 и протестировал свой посадочный радар по мере приближения к высоте 15240 м, где последующая миссия «Аполлон-11» начнет управляемый спуск для посадки на Луну. Ранее посадочный радар ЛМ был протестирован только в наземных условиях. Пока ЛМ выполнял эти маневры, Янг следил за местоположением и состоянием ЛМ из КМС, готовый спасти экипаж ЛМ, если это потребуется. Сернан и Стаффорд осмотрели ALS 2, приблизившись к поверхности на расстоянии и в точке на 15 градусов к востоку от нее, затем выполнили корректирующий импульс на 100:58:25.93, работая чуть менее 40 секунд, чтобы позволить второй проход ALS 2, когда корабль приблизился к Луне, его ближайшее приближение. Сообщая о своих наблюдениях за местом с низких проходов ЛМ, Стаффорд указал, что ALS 2 казался более гладким, чем он ожидал, и описал его внешний вид как похожий на пустыню вокруг Блайта, Калифорния; но он отметил, что «Аполлон-11» может столкнуться с более пересеченной местностью вдали от цели, если он приблизится не по цели. Основываясь на наблюдениях «Аполлона-10» с относительно низкой высоты, планировщики миссии НАСА достаточно уверились в ALS 2, чтобы подтвердить его в качестве целевой площадки для «Аполлона-11». Следующим действием было подготовиться к отделению подъемной ступени ЛМ от спускной ступени, сбросить спускную ступень и включить двигатель подъемной ступени, чтобы вернуть подъемную ступень к КМС. Пока Стаффорд и Сернан готовились к этому, ЛМ начал вращаться неконтролируемо. Обеспокоенный Сернан воскликнул: «Сукин сын!» в открытый микрофон, который транслировался в прямом эфире, что, в сочетании с другими выражениями, использованными экипажем во время миссии, вызвало некоторые жалобы на Земле. Стаффорд сбросил спускную ступень примерно через пять секунд после начала вращения и боролся за восстановление контроля вручную, подозревая, что мог быть «открытый двигатель», или двигатель, который застрял в работающем состоянии. Ему это удалось вовремя, чтобы сориентировать…